1ª Lista de exercícios Física III

Prof. Gilson Bispo Batista gilson@fisica.ufmt.br

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Aluno (a): RA:

Curso: semestre:

Questões

Carga elétrica

1*. Explique:a) Princípio da atração e repulsão (Lei de Du Fay)b) Princípio da conservação da carga elétricac) Quantização da carga elétrica.d) Processos de eletrização por atrito, contato e indu-ção (Pesquise!)

2*. Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâ-metro. A esfera A está inicialmente neutra e as outras duas estão carregadas com cargas QB = 1,2 µC e QC = 1,8 µC. Com a esfera A, toca-se primeiramente a esfera B e depois a C. As cargas elétricas de A, B e C, depois desses contatos, são, respectivamente? Deter-mine.

3*. Duas cargas elétricas Q1 e Q2 atraem-se quando colocadas próximas uma da outra.a) O que se pode afirmar sobre os sinais de Q1 e de Q2?b) A carga Q1 é repelida por uma terceira carga, Q3, positiva. Qual é o sinal de Q2?

4*. Determine o número de elétrons que deverá ser fornecido a um condutor metálico, inicialmente neu-tro, para que fique eletrizado com carga elétrica igual a –1,0 C.

5*. Determine a carga elétrica de um condutor que, estando inicialmente neutro, perdeu 5,0·1013 elétrons.

6**. Um corpo possui 5·1019 prótons e 4·1019 elétrons.Considerando a carga elementar igual a 1,6·10–19 C, determine a carga desse corpo.

Força elétrica

7*. Determine o módulo da força de interação entre duas partículas eletrizadas com + 4,0 μC e – 3,0 μC, estando elas no vácuo à distância de 6,0 cm uma da outra.

8**. Duas cargas elétricas positivas e iguais a Q pro-duzem entre si uma força elétrica repulsiva de 1,6 N, quando estão separadas de 3 m no vácuo. Sendo a constante eletrostática no vácuo K0 = 9.109 N.m2/C2, determine o módulo da carga Q.

9**. Duas cargas elétricas puntiformes distam 20 cm uma da outra. Alterando essa distância, a intensidade da força de interação eletrostática entre as cargas fica 4 vezes menor. Calcule a nova distância entre elas.

10**. Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0.10-6 N. A força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B é? Determine.

* Fácil** Intermediário*** Difícil

Nota

11*. A intensidade da força elétrica entre duas cargaspuntiformes, Q1 = 6 μC e Q2 = 3 μC, colocadas no vá-cuo, sofre redução quando essas cargas são mergulha-das, a mesma distância, em água. Sendo a distância entre as cargas de 3 cm e a intensidade da força elétricaF = 2,2 N, determine o valor da constante eletrostática na água, em N · m2/C2.

12***. Duas partículas A e B, eletrizadas com cargas de mesmo sinal e respectivamente iguais a QA e QB, tal que QA = 9 QB, são fixadas no vácuo a 1,0 m de dis-tância uma da outra. Determine o local, no segmento que une as cargas A e B, onde deverá ser colocada umaterceira carga C, para que ela permaneça em repouso.

13***. Duas esferas condutoras idênticas muito pequenas, de mesma massa m = 0,30 g, encontram-se no vácuo, suspensas por meio de dois fios leves, isolantes, de comprimentos iguais L = 1,0 m e presosa um mesmo ponto de suspensão O. Estando as esferas separadas, eletriza-se uma delas com carga Q, mantendo-se a outra neutra. Em seguida, elas são colocadas em contato e depois abandonadas, verificando-se que na posição de equilíbrio a distância que as separa é d = 1,2 m. Determine a carga Q.Dados: Q> 0; K0 = 9,0·109 N. m2 .C–2; g = 10 m .s–2.

14**. Três partículas carregadas positivamente, cada uma com carga q, ocupam os vértices de um triângulo retângulo cujos catetos são iguais e medem d. Saben-do-se que as cargas estão num meio cuja constante eletrostática é k, a força elétrica resultante sobre a car-ga do ângulo reto é dada pela expressão? Determine.

15***. Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q1 e Q2, cada uma com 1,0·10–7 C, encontram-se fixas so-bre um plano horizontal, conforme a figura a seguir. Uma terceira carga q, de massa 10 g, encontra-se em equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que agem em q são as de interação eletrostática com Q1 e Q2 e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é? Determine.Dados: K0 = 9·109 N m2/C2;g = 10 m/s2.

“O único lugar em que o sucesso vem antes do traba-lho é somente no dicionário.”

Albert Einstein